采矿工程毕业设计（论文）-大雁矿业集团一矿1.50Mta新井设计[2]【全套图纸】.doc

摘 要本设计矿井为大雁一矿1.5Mt/a新矿井设计，共有可采煤层为4层，分别为26#、27#、31#、32#， 煤层总厚度为15m。设计井田的可采储量141.63Mt，设计服务年限为54a，由于煤层倾角为10属缓倾斜煤层，顾本矿井设计采用小倾角煤层群开拓方式。一个水平即可达产，分13个带区。大巷运输采用10t架线式电机车牵引3t底卸式矿车运输，采用的采煤方法为倾斜长壁采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤工艺。顶板处理方法为全部跨落法。本设计矿井瓦斯相对涌出量为1.25m3/t，矿井属低瓦斯矿井。通风方式采用抽出式。本区含水层以煤系风化裂隙带含承压水为主，风化带以下为煤系风化裂隙含水层为辅。本区第四系地层基本无水，但却是大气降水及岩裂隙水渗入补给煤系地层含水层的良好通道。关键词 矿井设计 联合开采 全部跨落法 全套图纸，加153893706AbstractThe design of a mine as Dayan 1.50 Mt / a new mine design, coal seam to four storeys 26#, 27#, 31#, 32#, seam thickness of 15 meters. Mine design recoverable reserves of 141.63 Mt, design service life of 70-73, As seam inclination of 10 is a gently inclined seam, the LAB mine design using small angle seam group explore ways. Can reach a level of production, with 13 sub-districts. Roadway transport 10 tons of used F-Line traction motor vehicles three tons dump cars transport, The mining method for inclined longwall mining, coal mining technology for integrated mechanized mining technique. Roof approach for the entire cross-loading method. The design of the gas emission relative to 1.25 m3 / t, Mine is a low-gas coal mine. Dust bombing dangerous coal, coal mine within a spontaneous tendency, ventilation is used Extraction. The District aquifer to fracture coal weathering zone containing mainly confined water weathering of coal with the following weathering fractured aquifer supplement. The fourth area is the basic formation of anhydrous, but it is atmospheric precipitation and rock fissures coal supply water to seep into the aquifer formation of a good channel. Keyword Mine Design Combined Mining All inter-drop method 目 录摘 要IAbstractII绪 论VII第 1 章 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.2 地质特征21.2.1 矿区内的地层情况21.2.2 地质构造21.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征表21.2.4 岩石性质 厚度特征21.2.5 井田水文地质情况31.2.6 沼气 煤尘及煤的自燃性41.2.7 煤质 牌号及用途5第 2 章 井田境界及储量62.1 井田境界62.1.1 确定井田的依据62.1.2 井田境界及井田周边情况62.1.3井田未来发展情况62.2 井田储量62.2.1 井田储量的计算62.2.2 保安煤柱72.3 矿井工作制度 生产能力 服务年限82.3.1 矿井工作制度82.3.2 矿井生产能力及服务年限82.3.3 矿井设计服务年限9第 3 章 井田开拓103.1概 述103.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述103.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况103.2 矿井开拓方案的选择103.2.1 井硐形式和井口位置103.2.2 开采水平数目和标高123.3 选定开拓方案的系统描述143.3.1井硐形式和数目143.3.2井硐位置及坐标143.3.3水平数目及高度143.3.4石门 大巷数目及布置143.3.5井底车场形式的选择163.3.6煤层群的联系183.3.7带区划分193.4 井筒布置及施工203.4.1井硐穿过的岩层性质及井硐维护203.4.2井硐布置及装备213.4.3井筒延伸的初步意见233.5 井底车场及硐室243.5.1井底车场形式的确定及论证243.5.2井底车场的布置253.5.3通过能力计算253.5.4井底车场主要硐室293.6 开采顺序303.6.1沿煤层倾斜方向的开采顺序303.6.2带区接续计划30第 4 章 带区巷道布置及带区生采产系统324.1 带区概述324.1.1 设计带区的位置324.1.2 带区地质及煤层情况324.1.3 带区生产能力 储量及服务年限324.2 带区巷道布置344.2.1 条带划分344.2.2 带区斜巷及车场布置344.2.3 带区煤仓形式 容量及支护354.2.4 带区硐室简介374.2.5 带区工作面的接续374.3 带区准备384.3.1 带区巷道的准备顺序384.3.2 带区主要巷道的断面及支护方式38第 5 章 采煤方法405.1 采煤方法的选择405.2 回采工艺405.2.1 选择和决定回采工作面的工艺过程405.2.2 工作面循环方式和劳动组织形式41第 6 章 井下运输和矿井提升446.1 矿井井下运输446.1.1 运输方式和运输系统的确定446.1.2 矿车的选型及数量456.1.3 带区运输设备的选择466.2 矿井提升系统476.2.1 矿井主提升设备的选择及计算47第 7 章 矿井通风系统的确定487.1 矿井通风系统的确定487.1.1 概述487.1.2 通风系统确定的因素487.2 风量计算与风量分配507.2.1 风量计算507.2.2 风量分配557.2.3 风速计算557.2.4 风量的调节方法和措施567.4 通风设备的选择587.4.1 主扇的选择计算587.4.2 电动机的选择597.5 矿井安全技术措施597.5.1 瓦斯与煤尘的防治597.5.2 火灾与水患的预防607.5.3 其他事故的预防617.5.4 避灾路线及自救规程规定61第 8 章 矿井排水638.1 概述638.1.1 矿井水来源及涌水量638.1.2 对排水设备的要求638.2 矿井主要排水设备648.2.1 排水方式与排水系统简介648.2.2 主排水设备及管路的选择计算65第 9 章 技术经济指标68结 论70致 谢71参考文献72附录73附录77绪 论通过大学四年的学习，我掌握了很多专业知识，为了能更好的巩固和运用这些知识，我做内蒙古自治区大雁一矿的新井设计，而且我在毕业实习中也收集到了很多该矿的资料。本设计主要是关于新矿井的建设，理论结合实际地阐述了适应该矿煤层赋存条件的采煤方法、准备方法、井田的开拓方法机器实际等有关问题。本设计包括通风安全方面、采煤工艺方面、岩石力学方面以及CAD制图方面的知识。本设计主要是通过绘制矿井的各种图纸来来进行矿井的优化设计，合理的开拓模式一般要在技术可行的多种模式中进行技术经济分析比较后才能确定。在设计时，需要对矿井的地质情况、煤层的受力等情况进行分析，这样才能使建成的矿井更加与实际相符。我国幅员辽阔，各地区煤田地质条件类型多样，所使用的开采方法种类繁多，而且正不断发展。我希望通过做本次毕业设计，从我国煤矿生产建设的经验出发，兼顾可供借鉴的国外先进技术，从而丰富我所学到的知识，为了以后的工作能够进一步改变煤矿生产技术面貌，使我国煤矿开采科学技术加速赶上国际先进水平而贡献出自己的力量。60第 1 章 井田概况及地质特征1.1 井田概况本区隶属于内蒙古自治区呼伦贝尔鄂温克族自治旗管辖。大雁矿区位于大兴安岭西北坡，地势为四周高中部低，呈盆地状，海拨标高在640-900m之间，地表植被以草本植物为主，有部分森林，矿区北部及南部有水系和沼泽。矿区东接牙克石市，西连海拉尔区，南邻巴彦嵯岗苏木，北至海拉尔河与陈巴尔虎旗相望。矿区交通便利，国防公路301线在矿区北部通过，滨洲线铁路在矿区中部穿过。本区属亚寒带大陆性气候，年降雨量小，蒸发量大，年平均降水量为345.2mm，年平均蒸发量为1314.7mm，年平均气温为-3.1C,最低气温为-46.7C ，最高气温为+36.5C ，年平均风速为2.9m/s，最大风速为23 m/s，风向多为西南，降雪期为每年9月到翌年的5月中旬，结冻期为每年10月至翌年4月末，冻结厚度一般在3m左右，并有岛状永久冻土层。本地区地震动峰值加速度（g）为0.05，对照地震裂度为6度。交通位置图如图1-1图1-1 交通位置图1.2 地质特征1.2.1 矿区内的地层情况大雁煤田位于新华夏系第三隆起带，即大兴安岭隆起带的西坡，第三沉降带的东缘。在海拉尔盆地的五九-南屯凹陷中段。区内出露地层主要为古生界泥盆系上统大民山组（D2d）的蚀变安山岩、酸性熔岩、薄层凝灰岩、凝灰质砂砾岩；中生界白垩系下统龙江组（K1l）的下部中酸性熔岩段、上部凝灰碎屑岩段，梅勒图组（K1m）的酸性熔岩和碎屑岩、大磨拐河组（K1d）的凝灰碎屑岩、泥岩、砂岩、煤层及伊敏组（K1y）的泥岩、粉砂岩及煤层；新生界第四系（Qh）的松散沉积物。1.2.2 地质构造区域内构造以断裂为主，地层基本是单斜状产出。断裂方向以近东西向的走向断裂及南北向断裂为主。区内无岩浆岩侵入。主要断层发育及落差表如表1-1表1-1 主要断层发育及落差表表1-1 主要断层发育及落差表顺序名称性质断层面断层面倾角落差水平断走向倾向（m）距(m)1F2正EWNS8o0-4412-402F3正NSEW21o0-180-81.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征表煤系地层综合表如表1-2，煤层特征表如表1-31.2.4 岩石性质 厚度特征本区内岩性较细，主要由粉砂岩、细砂岩、中砂层及煤层组成，仅有较少的粗砂岩，含烁砂岩。岩石厚度特征表如表1-4表1-2 煤系地层综合界系统组符号厚 度（m）岩 性 变 化 情 况化石种类新生界第四系海拉尔组Qh6-57 上部为黑色腐植土和黄色风成砂，下部为粘土，亚粘和砂砾。中生界白垩系下 统伊敏组K1ym233-850 主要为泥岩和粉砂岩，夹细、中、粗砂岩、煤层及碳质泥岩。与下部地层整合接触。 含蕨类、银杏、铁杉等植物化石。大磨拐河组K1d200-620 为主要含煤组，含煤20余层，17个可采煤层。 主要含费尔干蚌，叶肢介费尔干蚌视近种，蕨类、银杏及铁杉。梅勒图组K1m150-370 上为泥岩、砂岩和薄煤层，中为中基性熔岩，下为泥岩夹玄武岩和薄煤层。龙江组K1lj500-1200 上部为凝灰碎屑岩，下部为中酸性熔岩。古生界泥盆系上泥盆统大民山组D3d不详主要为蚀变安山岩、酸性熔岩、薄层凝灰岩、凝灰质砂岩。1.2.5 井田水文地质情况本矿区的水文地质条件比较简单，其水文地质特点是：有较厚的粘土分布，对大气降水的补给起到一定隔水作用。煤层中裂隙发育，导水性强。本矿区地势较高，第四系地层水量不大，且补给条件较差，易于疏干。表1-3 煤层特征表序号煤层名称煤层厚（m）层间距(m)倾角围岩煤的牌号容重t/m3煤 层 构 造及 稳 定 性最大最小顶板底板平均1263.703.7810中砂岩粉砂岩气煤弱粘结煤136较稳定3.7415.52273.643.8010中粗砂岩细砂岩气煤弱粘结煤无烟煤长焰煤145较稳定3.7217.63314.02.010细砂岩粉砂岩细砂岩气煤弱粘结煤长焰煤136较稳定3.7611.94323.763.8010粉砂岩细砂岩弱粘结煤长焰煤136较稳定3.78表1-4 岩石厚度特征表床号岩性厚度（m）面积（km2）相应层位1粉砂岩1.9-20.3117.3032号煤层2细砂岩1.6-19.7019.4331号煤层3中砂层1.2-14.2513.2626号煤层4中粗砂层1.4-16.7713.5827号煤层1.2.6 沼气 煤尘及煤的自燃性1.瓦斯矿井瓦斯含量及煤尘爆炸指数较低，瓦斯涌出量非常小。随着深度增加，瓦斯涌出量逐渐增加，不同煤层瓦斯含量也有不同。本矿瓦斯相对涌出量为3.2m3/t，属于低瓦斯矿井。2.煤尘根据煤尘爆炸性试验指标，煤尘爆炸指数15-23%之间，该矿开采的煤层属于不易发生爆炸危险的煤层。3.煤的自燃本区煤种为褐煤，煤化程度低、燃点比较低。煤炭采出后堆积在一起，煤堆很容易发热，当温度达到临界值时，就会发生煤的自燃。井下煤层裸露点封闭或通风不及时，会发生煤层的自燃现象。矿井总体为级自然发火矿井。1.2.7 煤质 牌号及用途本区所有煤层其物理性质共性明显，差异不大，一般多为黑褐-黑色，条痕浅褐色-褐色，具有沥青光泽，多属暗淡（或半暗淡）型煤。结构单一或呈条带状，常见条带状结构或木质结构，具层状或块状构造，断口平坦，个别呈参差状断口，外生裂隙发育。硬度在1-3之间（摩氏硬度），具较强韧性，煤的比重1.15-1.84之间，平均1.48-1.66；煤的容重在1.06-1.57之间，平均1.20-1.33。根据本区各煤层进行磨片镜下鉴定结果表明，本区煤岩组分以凝胶化物质为主，其次是丝质炭化物质，以及含量不高的稳定组分和矿物杂质。矿物以粉砂岩和粉细砂岩为主，粗砂岩次之。本区煤种为褐煤，煤岩鉴定其变质阶段为0阶段。第 2 章 井田境界及储量2.1 井田境界2.1.1 确定井田的依据以地理地形,地质条件作为划分井田境界的依据。井田要有合理的走向长度,以利于机械化程度的不断提高。划分的井田范围要为矿井发展留有空间。要适于选择井筒位置,合理安排地面生产系统和各建筑物。2.1.2 井田境界及井田周边情况井田北部以F2断层为界；南以煤层露头为界；西以人为边界为界；东以人为边界为界。煤层平均倾角为10，平均容重1.2t/m3。井田走向长度：4808m倾向长度：2249m2.1.3井田未来发展情况该井田与大雁四矿相邻，随着技术的进步和勘探水平全面的提高，井田范围内探明储量会越来越精确。可能在更深部发现可采煤层。2.2 井田储量2.2.1 井田储量的计算设计井田范围内计算的煤层26#、27#、31#、32#四层，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致，矿井初步设计应计算以下储量：1.矿井地质储量勘探（精查）报告提供的储量，包括“能利用储量”和“暂不能利用储量”；2.矿井工业储量勘探（精查）地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量，A、B、C三级储量的计算方法，应符合国家现行标准煤炭资源地质勘探规范的规定，矿井工业储量是指井田精查地质报告提供的平衡表内A+B+C级储量，它是矿井设计的依据。3.矿井设计储量矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量；4.矿井设计可采储量矿井设计储量减去工业场地的保护煤柱，矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以带区回采率。2.2.2 保安煤柱1.保护煤柱的留设方法(1)工业场地及主要井巷保护煤柱留设工业场地保护煤柱留设，应在确定地面受保护面积后，用移动角圈定煤柱范围。移动角数值应采用本矿区实测数据选取。工业场地地面受保护面积应包括受保护对象及围护带，围护带宽度为15m，不包括在工业场地范围内的立井。圈定其保护煤柱时，地面受保护对象应包括轿车房，井口房或通风机房风道等，围护宽度为20m。圈定立井保护煤柱时，应根据井筒深度、岩性、用途、煤层赋存条件及地形特点等因素，按国家现行标准建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的有关规定执行。巷道上方的煤层是否留设保护煤柱，应根据巷道距地表的垂深，巷道所在的围岩性质，巷道与煤层的法线距离等因素确定。巷道下方煤层，应从巷道保护煤柱边界起，用岩层移动角圈定保护煤柱。(2)断层带及井田境界煤柱的留设断层带及井田境界煤柱可按照实习矿井所留设煤柱尺寸获取3050m的煤柱宽度来计算。并不是所有的地面建筑物、河流等均须留置保护煤柱，设计时应结合实习井的具体情况和“三下”采煤理论进行分析。2.本井田边界煤柱留设及断层、井筒周边煤柱的留设井田边界煤柱留设为30m；断层带煤柱留设为30m；井筒周边煤柱留设为15m。2.3 矿井工作制度 生产能力 服务年限2.3.1 矿井工作制度根据设计规范规定：矿井年工作日按330d计算；矿井每天四班工作，其中三班进行采、掘工作，一班进行检修；每日净提升时间16h小时。2.3.2 矿井生产能力及服务年限1.根据设计规范，矿井的设计生产能力应为大型矿井：1.2、1.5、1.8、2.4、3、4及以上（Mt/a）；中型矿井: 0.45、0.6、0.9（Mt/a）；小型矿井：0.09、0.15、0.21、0.3（Mt/a）；除上述井型以外，不应出现介于两种设计生产能力的中间井型。2.矿井设计生产能力方案比较 本矿井已查明的工业储量为183.45Mt,，估算本井田内工业广场煤柱，境界煤柱等永久煤柱损失量占工业储量的25%左右，各可采层均为厚煤层，按矿井设计规范要求确定本矿的带区采出率为80%，由此计算确定本井田的可采储量为141.63Mt。根据地质报告的资料描述，煤层储量丰富，地质构造比较简单，煤层生产能力大以及煤层赋存深等因素，初步决定采用大型矿井设计。并初步确定三个方案，即矿井生产能力为1.2Mt/a，1.5Mt/a和1.8Mt/a三个方案，分析论证如下：按照公式P=Z0.8/AK式中P为矿井设计服务年限，a；Z井田的可采储量,Mt；A为矿井生产能力,Mt/a；K为矿井储量备用系数，一般取1.4；计算得：P1=67.4a；P2=54.0a；P3=44.9a；经与规程和采矿设计手册相核对，确定54a为比较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为1.5Mt/a。2.3.3 矿井设计服务年限矿井设计服务年限 P=Z0.8/AK式中P为矿井设计服务年限，a；Z井田的可采储量,Mt；A为矿井生产能力,Mt/a；K为矿井储量备用系数，一般取1.4；计算得: P= Z/AK=113300.8/（1501.4）=54a。第 3 章 井田开拓3.1概 述3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述大雁一矿与大雁四煤矿为邻，大雁一煤矿以立井开拓为主。3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况1.井上因素(1)该矿区位于大兴安岭西北坡，地势为四周高中部低，呈盆地状，工业场地宜选择在相对比较开阔的阶地上，标高高于+500m.(2)整个井田的煤层上部标高在+600m，下部标高在+250m东西部以人为边界为界。2.井下因素(1)构造简单，只有F2、F3两条断层。(2)煤层平均倾角约10，且含水层较少。(3)本井田煤层属缓倾斜厚煤层，整个矿区共有四层可采煤层，即26#、27#、31#、32#，全区发育。煤层走向长度为4.8km，倾向2.3km。这四层煤的间距均小于50，可联合开采。(4)顶、底板为粉砂岩，粉细砂岩等硬质岩层，稳定性较好。3.2 矿井开拓方案的选择3.2.1 井硐形式和井口位置1.井筒形式井筒形式选择立井井筒开拓。由于立井井筒的适应性很强，具有通过复杂地质地段的能力强，提升能力大，机械化程度高，易于自动控制，维护费用低，有效断面大，通风条件好，管线短，物料和人员升降速度快等优点，所以选择立井井筒开拓。方案比较：方案一：立井开拓方案二：斜井开拓方案三：立斜混合开拓2.井口位置井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。井口位置与开拓方式要相互协调，经综合比选后择优确定，特别是提、运煤炭的主井位置还要与地面生产系统、工业广场布置相匹配，需要综合考虑的主要因素和原则如下：(1)地面条件：井筒位置应选在比较平坦的地方，并且满足防洪设计标准；井口要避开地面滑坡、岩崩、雪崩、泥石流、流砂等危险地区；井口及工业场地位置必须符合环境保护的要求；工业场地不占或少占用良田；井口位置要与矿区总体规划的交通运输、供电、水源、居住区、辅助企业等的布局相协调，使之有利生产、方便生活。(2)井下条件：在井田走向的储量中央或靠近中央位置，使井田两翼可采储量基本平衡；井筒应尽量避开或少穿地质及水文复杂的地层或地段；勘探程度及初期工程量。已确定井口位于井田走向方向的中部，但倾斜方向还不能确定，于是提出三种沿井田倾斜方向的井筒位置方案：方案一：井筒位于井田浅部方案二：井筒位于井田中部方案三：井筒位于井田深部(3)经过简单的技术比较后认为：井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小，压煤最少，但石门最长；井筒位于井田中部时，煤柱尺寸稍大，但石门长度较短，且沿石门的运输工程量也小；井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，压煤量最大，且初期工程量大，石门也较长，但对于开采井田深部煤层及井通延伸有利。从有利井下运输和保证初水平合理的服务年限出发，由于该井田中部偏右有一大断层，所以应该将井筒布置在井田稍靠左方的位置，由此可初步确定本设计井田的井筒位置在井田的中部稍靠左方。开拓方案经济比较表如表3-1表3-1 开拓方案经济比较表项目名称方案一（万元）方案二（万元）方案三（万元）井筒主井700105010-4=73.5370300010-4=111420300010-4=126副井700105010-4=73.5370300010-4=111420300010-4=126风井150280010-4=42200300010-4=60230300010-4=69箕斗提升285.07+61.36+4.87=351.3285.07+61.36+4.87=351.3钢绳胶带输送机157+41.86+28=226.86157+41.86+28=226.86架线式胶带输送机136.38+37.21=173.59钢绳牵引胶带输送机119+40.93+2.72=162.65119+40.93+2.72=162.65单绳罐笼96.51+23.49+3.88=123.7996.51+23.49+3.88=123.79总计664.09671.51679.603.2.2 开采水平数目和标高煤层赋存为倾斜状态时，一般由浅部向深部开采，以达到工程量少、建设速度快、投资省、成本低的效果。根据煤层的赋存条件和倾斜长度，一个井田可以单水平开采，亦可以多水平开采（从上往下逐水平开采）。每个开采水平设井底车场和运输大巷，供该水平各带区煤的外运、辅助运输和通风用。本设计井田水平标高的确定主要考虑了以下几个因素：合理的水平服务年限；煤层赋存条件及地质构造；生产成本；井底车场及其主要硐室的位置应尽量处于较好的岩层内。根据上述因素，本设计井田设计提出水平划分方案如下：方案一：井田划分两个开采水平；一水平运输标高+500上下山开采，水平垂高200m，二水平运输标高为+350m，下山开采。方案二：井田划分一个开采水平两个阶段，水平标高为+400，该水平实行仰俯斜开采水平储量及服务年限如表3-2：表3-2 水平划分比较表可采储量（Mt）服务年限（a）方案一一水平8787.642二水平2542.512方案二单水平11330.154从该表中可知，方案一的一水平服务年限达不到规范要求的服务年限，而方案二的水平服务年限能够满足基本要求，储量充足，且有利于带区的接续，巷道利用率高，吨煤成本相对较低。故而采用方案二的水平划分方法，即划分一个开采水平两个阶段，仰俯斜开采。巷道布置图如图3-1图3-1 巷道布置图3.3 选定开拓方案的系统描述3.3.1井硐形式和数目本设计井田采用立井开拓，有主井、副井、风井。主井用以提升煤炭；副井用以提矸、升降人员、下放材料和设备；风井用以通风。3.3.2井硐位置及坐标井筒确定在中部偏右，理由是：1.地处井田储量中央井筒距北部边界1.0km，南部边界1.1km，西部边界2.1km，东部边界2.7km；2.有较好的地形条件井口处标高+680m，地面坡度不足1；确定井筒坐标为：(1)主井井口坐标为： XA=5456343.9YA=542525.9(2)副井井口坐标为： XB=5456270.7YB=542556.93.3.3水平数目及高度本井田采用单水平开拓,两个阶段，实行仰俯斜开采。3.3.4石门 大巷数目及布置1.大巷数目一条运输大巷、一条回风大巷。2.大巷布置大巷布置形式主要有煤层大巷、岩石大巷两种，对于各种大巷布置方式分述如下：(1)煤层大巷：当煤层顶底板较稳定，煤层较坚硬，易维护，煤层起伏和断层、褶皱小时，可保证巷道较为平直，保证运输设备运行；没有瓦斯与煤的突出，无严重自燃发火等情况下，应优先考虑采用煤层大巷。对于新建矿井，在煤层中布置巷道，在建设期间，还有早出煤，早投产，节省投资以及探明地质情况的优点。(2)岩石大巷：该大巷维护条件好，费用低。大巷方向、坡度可根据运输等功能要求选定，而较少受地质构造的影响。可不留或少留护巷煤柱，煤的损失少，安全条件好，受煤和瓦斯突出以及自燃发火影响较小。缺点主要为岩石工程量大，掘进速度慢，投资费用高，建设工期长。在具体条件下是采用岩石大巷还是煤层大巷需要做全面细致的方案比较才能合理的确定。本设计井田对大巷布置提出两种方案：综上所述，在本设计井田中，由于26#、27#、31#、32#煤层间距小，可布置集中大巷。大巷与石门服务年限较长，运输能力要求大，所以大巷和石门的断面和支护设计基本相同，断面尺寸详见断面图3-2：图3-2 大巷断面图3.3.5井底车场形式的选择井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉，因此井底车场设计是否合理直接影响矿井的安全和生产。1.设计依据(1)矿井设计生产能力及工作制度：年产量、日产量。年工作日数、日工作班数、生产班数、班生产小时数。(2)矿井开拓方式：各井筒的位置、形式及相互关系，大巷、主石门与井筒的关系，车场附近大巷方位角。各翼大巷来煤情况（煤种及数量，产量波动值，分采分运的要求）。矿井水平数及水平高程，同时生产水平数及产量分布。(3)井筒及数目：井筒的用途及平、断面布置。提升容器的类型、特征、规格及有关尺寸。主提升的装载方式。(4)矿井主要运输巷道运输方式：运输方式及其设备规格特征。通过设备的最大外缘尺寸。列车组成，矿车的连接方式，编组方式，进车规律。矸石运出量及处理方式。坑木及其他材料数量。掘进煤的处理方式，当采用底纵卸式、底侧卸式矿车时，在采区处理还是集中到井底车场用翻车机处理，要通过比较确定。井下人员的运送方式。(5)矿井瓦斯登记及通风方式：矿井瓦斯登记及瓦斯涌出量。井筒的进（出）风量。各翼的配风情况。井底车场各巷道通过的风量。(6)矿井地面及井下生产系统的布置方式：罐笼井筒与井底车场连接处的操车系统。转载机能力、煤仓容量。卸载站至井筒装载设备的距离。井筒卸载设备与地面生产系统的关系。(7)各种硐室的有关资料(8)井底车场所处位置的地质条件、水文地质条件及矿井涌水情况：围岩性质、围岩的分层及其倾角，有无泥化膨胀现象，坚固性、整体性和稳定性，以及邻近类似矿井井底车场巷道的支护情况。水文地质情况，受邻近含水层的影响情况。矿井正常涌水量、矿井最大涌水量。各翼来水情况。2.设计要求(1)井底车场富裕通过能力，应大雨矿井设计生产能力的30%。(2)井底车场设计时，应考虑增产的可能性。(3)尽可能地提高井底车场的机械化水平，简化调车作业，提高井底车场通过能力。(4)在开拓方案设计阶段，应考虑井底车场的合理形式，特别要主力井筒之间的合理布置避免井筒间距过小而使井筒和巷道难于维护、地面绞车房布置困难。(5)应考虑主、副井之间施工时便于贯通。(6)在初步设计时，井底车场需考虑线路纵断面闭合，一面施工图设计时坡度补偿困难。(7)井底车场长度较大的直线巷道之间应保持一定的距离，避免相互之间的不利影响，深井中相连接的巷道必须具有不小于45的交角。(8)对于大型矿井或高瓦斯矿井在确定井底车场形式时，应尽量减少交岔点的数量和减少跨度。(9)井底车场线路布置应结构简单，运行及操作系统安全可靠，管理使用方便，布局合理并注意节省工程量，便于施工和维护。(10)井筒与大巷距离近、入井风量大的矿井，如果有条件应尽量与大巷结合在一起布置井底车场，以便缩短运距、减少调车时间、减少井巷工程。(11)为了保护井底车场的巷道和硐室，在其所在处范围内应留有煤柱。3.立井井底车场的基本类型(1)环形式：立式、斜式、卧式；(2)折返式：梭式、尽头式；4.井底车场形式选择(1)调车简单，管理方便，弯道及交岔点少；(2)井巷工程量少，建设投资省，便于维护，生产成本低；(3)施工方便，各井筒间、井底车场与主要运输巷道间能迅速贯通，缩短建井工期；(4)操作安全，符合有关规程、规范；(5)井底车场形式也取决于矿车的类型，当采用定向卸载的底纵卸式、底侧卸式矿车时，其卸载站（即主井车线）可布置折返式，亦可布置环形式。但其装车站的线路布置必须与其相对应；(6)保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性。(7)当大巷或石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场。大巷或石门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。综上所述，结合本设计矿井的有关设计参数，通过对各种形式井底车场的适用条件及优缺点做简单比较后，初步拟定本设计井田井底车场形式为卧式环形车场，采用两翼来车的形式。3.3.6煤层群的联系本设计井田煤层群开采时的联系方式是联合准备，即26#、27#、31#、32#煤层组成一个统一的采准系统，准备巷道为四个煤层共用，大巷采用集中布置方式。煤层倾角一般在10左右。本设计带区斜巷按逆倾向（反倾斜）布置，由于带区斜巷要与带区下部车场相连，所以注定了带区下部车场要向集中运输大巷的下帮开掘，带区下部车场方位与集中运输大巷垂直，然后施工一个回头，与带区斜巷相连。带区斜巷倾角均取最佳角度24。带区运输入风斜巷中的设备选用铸石刮板运输机，投资少，运营费低。带区运料回风斜巷中的运输设备可选用绞车硐室在斜巷上部的单钩串车运输方式，也可采用绞车硐室在斜巷下部的单轨吊车运输方式，还可以采用内燃机车牵引的单轨吊车，实现从带区运料回风斜巷的辅助运输的连续化。上述带区下部车场、带区煤仓和带区运输斜巷的布置方式，是一种最佳组合，以最少的工程量实现了集中运输大巷与各煤层的联系并保障了各项功能的完善。带区运输入风斜巷和带区运料回风斜巷一般是平行交替布置，它们之间的间距是一个工作面的长度。带区运输入风斜巷和带区运料回风斜巷倾角相同、层位相同、各自的下部车场工程量相同，从而保证了每层煤仰、俯斜工作面采止线能顺畅地贴近，避免了在采止线附近维护采空区巷道和Z形通风现象的发生。带区运料回风斜巷与煤层群最下部煤层有一交点，自交点沿最下部煤层施工一回风联络巷与处在最下部煤层中的集中回风大巷相连，构成回风回路，这条回风联络巷始终担负回风的任务。同理带区运输入风斜巷在类似位置也有一回风联络巷，其功能是在带区运输入风斜巷仅担负掘进任务时为掘进工作面回风；当带区运输入风斜巷担负运输、入风和掘进任务时，回风联络巷中的风门关闭，分带运输巷的掘进工作面的回风与两个回采工作面串联。3.3.7带区划分本设计井田地质构造简单，欲从井田边界沿整个阶段前进开采，无论从时间、投资和实际开采技术条件上都要受到限制，势必按技术要求将井田沿走向划分为带区，并按一定的顺序回采，每个带区有一套生产设施，以便独立进行生产与准备。本设计矿井采用倾斜长壁采煤法。因各煤层的倾角都小12，且煤层赋存稳定，构造简单，厚度为3.75m左右，顶底板良好。采用倾斜长壁采煤法比走向采煤法多很多优点，可以节省大量开采费用。采用倾斜长壁采煤法的矿井内的划分一般是条带式、带区式和盘区式。由于条带式和盘区式巷道布置方式其工程良大，所以采用带区巷道布置。带区是指能共用一个带区煤仓的所有煤层的所有工作面所组成的区域。 因为采用带区式巷道布置，所以采用带区划分，即能共用一个带区煤仓的所有煤层的所有工作面所组成的区域。据此将整个井田划分为十三个带区，详见带区划分示意图3-3图3-3 带区划分示意图3.4 井筒布置及施工3.4.1井硐穿过的岩层性质及井硐维护本设计井田采用立井开拓方式，布置三个井筒，井筒穿过的岩石大部分为粉砂岩，有少部分的细砂岩和粗砂岩。依据井筒特征及装备情况，参考地质及水文地质资料，对本设计矿井井硐支护形式提出两种可行方案：方案一：砌筑式（砂浆砌体）方案二：整体灌注式经比较，方案二较方案一相比，有如下优点：整体性好，强度较高；防水性能好；便于机械化，施工方便，劳动强度低。所以本设计井筒支护形式为：混凝土整体灌注式，主副井井壁厚度均为450毫米。3.4.2井硐布置及装备1.井筒断面布置应综合考虑井筒围岩性质、运输方式、通风安全等因素，具体设计依据如下(1)提升容器的种类、数量、最大的外形尺寸；(2)井筒装备的类型和规格；(3)梯子间的平面尺寸、管路及电缆的规格、数量和布置；(4)提升容器与井筒装备、井壁之见的安全间隙；(5)井筒通过的风量。2.布置要求(1)箕斗提升的井筒一般不宜兼作风井。如兼作回风井时，井上下装、卸载装置和井塔都必须有完善的封闭措施，其漏风率不得超过15%，并应有可靠的降尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。(2)作为安全出口的立井井筒，当井深超过300m时，宜每隔200m左右设置一休息点。休息点可在井壁上开凿一硐室与梯子平台相连通。(3)井筒平面内布置提升容器时所允许的间隙，必须符合相关规定。(4)井筒容许最大风速不得超过表3-3所列的最高风速。(5)合理利用井筒断面，力求做到布置紧凑、投资少、施工方便、生产安全可靠。主井为提升煤所用，其直径为6.5米，副井为提升矸石、运料和人员所用，其直径为6.5米。主副井都采用料石砌碹支护和混凝土锚喷，其中主井壁厚为450mm,副井壁厚为450mm,主、副井壁充填混凝土厚度为50mm。主井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.6m2，掘进断面面积44m2。井筒内装备一对12t刚性罐道立井多绳箕斗（JDG12/906Y），端面布置采用树脂锚杆固定拖架。详见主井井筒断面图3-4。表3-3 井筒容许最大风速井筒名称容许最大风速（m/s）无提升设备的风井15专为升降物料的井筒12升降人员和物料的井筒8设非封闭梯子间的井筒8修理井筒时8图3-4 主井断面图副井井筒：井筒直径6.5m，净断面面积33.6m2，掘进断面积44m2。井筒装备两对1t固定式矿车600mm轨距，双层四车刚性立井多绳罐笼，担负矿井辅助提升任务。详见副井井筒断面图3-5。端面采用树脂锚杆固定拖架。罐道和井粱，罐道导向层间距均按6.0m设计。井筒内没有钢-玻璃钢复合材料梯子间，作为矿井安全出口和井筒检修之用，并敷有排水管路三趟（一趟预备），井下消防洒水管路。另外，井筒还敷设有动力电缆、通讯讯号电缆。图3-5 副井断面图3.4.3井筒延伸的初步意见为了保证采区正常接续和均衡生产，本矿井将延伸原主副井，从+250水平延伸至+400水平。井筒延伸方案主要有以下两种：方案一：直接延伸原有主副井；优点：可以继续使用原有的设备和设施，提升系统简单，节省了大量的转运环节，管理方便。缺点：原有井筒将担负更大的生产和延伸任务，施工和生产同时进行，矿井将短期停产；延伸井筒的施工组织复杂，延伸后提升长度增加，提升能力下降；方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井开拓下一水平，原有主副井不延伸）优点：生产与延伸相互干扰小，提升能力大，可充分利用原有井筒提升能力，暗斜井做主井，系统简单；缺点：增加了提升、运输环节和设备；通风系统复杂，投资较大。通过上述两种方案比较，并参照井筒延伸原则及本井田煤层赋存特征，初步决定采用立井延伸方案。3.5 井底车场及硐室3.5.1井底车场形式的确定及论证井底车场形式的确定应该根据井田地质条件、井型大小、井田开拓方式、大巷运输方式、地面布置及生产系统等因素来选择。该矿井井底车场形式的选择依据如下：1.该矿井设计生产能力为1.5Mt/a，年工作日330d，实行四六工作制，每日净提升16h；2.矿井采用立井开拓方式，一个开采水平，集中大巷布置，两翼来煤量基本相等；3.主要运输大巷采用3t底卸式矿车运输，由一台10t架线式电机车一前一后牵引，每列车由15辆矿车组成。卸载时，机车通过卸载站。辅助运输和掘进煤采用1t固定式矿车，两台10t架线式电机车牵引。矸石列车由34辆1t矿车组成。4.本设计矿井属于低瓦斯、低涌水量矿井；综上所述，结合设计要求以及地质情况，经分析比较后，本设计矿井拟选用3.0t底卸式矿车环形卧式井底车场。3.5.2井底车场的布置1.存车线长度的确定经查询，各类存车线可以选用下列长度：(1)大型矿井的主井空、重车线长度各为1.5列车长；(2)副井空、重车线长度，大型矿井按1.0列车长；(3)材料车线长度，大型矿井应能容纳510个材料车；2.存车线长度的计算(1)主井空、重车线，副井进、出车线：L=m（nLk+NLj）+Lf式中 L主井空、重车线，副井进、出车线有效长度，m；m列车数目，列；n每列车的矿车数，按列车组成计算确定；Lk每辆矿车带缓冲器的长度，m;N机车数,Lj每台机车的长数Lf附加长度，取10 m。主井L=1.5（153.45+14.5）+10=94.375m，取100副井L=1（342.0+24.5）+10=87m。取87m(2)材料车线有效长度L=ncLc式中 L材料车线有效长度，m；nc材料车数，辆；Lc每辆材料车带缓冲器的长度，m；L=ncLc=252.2=55m；3.5.3通过能力计算矿井日